一种基于WITSML的随钻作业数据远程传输系统

邓晓清　卢华涛　尹博

【摘 要】由中海油服自主研发并得到成功应用的随钻测井系统Drilog实现了从作业现场到作业基地数据中心之间，实时传输随钻作业数据。本文以其实时数据传输模块为背景，阐述了一种基于WITSML的随钻作业数据远程传输系统的设计与实现。

【关键词】WITSML；随钻测井；分布式系统设计

A Type of WITSML Based Teletransmission System of LWD Operating Data

DENG Xiao-qing LU Hua-tao YIN Bo

（China Oilfield Service Ltd，Sanhe Hebei 065201，China）

【Abstract】The Drilog LWD System， which was developed by COSL and applied successfully in oilfield， has realized the function of realtime teletransmission of LWD operating data from wellsite to the base. This paper has stated the design and implement of a type of WITSML based teletransmission system of LWD operating data.

【Key words】WITSML； LWD； Distribute System； Design

0 引言

在油田开发作业中，要将作业数据实时传输到公司基地的服务器上，供专家和管理者实时监控，提供决策支持。由BP和Statoil发起，并与Baker Hughes，Halliburton/Landmark以及Schlumberger等主要油田服务公司合作，发展形成了WITSML（Wellsite Information Transfer Standard Mark-up Language 井场信息传递标准标记语言）协议[1]。

由中海油服自主研发的随钻测井系统Drilog 进入了商业化海上作业阶段。随钻作业数据的实时传输功能也纳入到了该系统的IDEAS随钻测井地面系统软件之中，并在现场得到运用。

1 系统功能与组成

Drilog系统在作业中，基于WITSML的随钻作业数据传输系统将作业数据，包括井场信息、钻井数据、测井数据从IDEAS系统提取出来转化为WITSML格式数据，然后以SOAP协议[3]发送到基地的作业信息服务器。服务器按照WITSML协议将数据保存并提供访问接口。基地技术支持和专家们通过Web客户端，实时访问最新或者历史数据，监控油田开发，提供决策支持。

根据以上场景描述，我们将系统划分为三个部分：发送终端、数据服务器和Web浏览服务。系统架构如图1所示。

2 发送终端

发送终端WitsmlSender运行于作业现场。主要功能为提取地面系统数据或第三方WITSML文件，按照WITSML格式发送。

技术方案上，WitsmlSender程序采用.Net平台进行开发，采用轻型开源数据库SQLite作为缓存数据库。使用WITSML标准制定方官网提供的开发者工具包组件DevKit作为格式转换的主要工具。程序主要分为：界面显示层、业务逻辑层和数据访问层。界面显示层主要负责程序界面的显示及交互，业务逻辑层主要负责基本数据及操作逻辑的实现。数据访问层主要负责底层数据的读写。WitsmlSender程序的主界面如图2所示：

WitsmlSender由8个库模块和2个第三方库组成。部分为WITSML标准委员会官方提供的封装了WITSML协议的通信以及WITSML对象的序列化、反序列化操作的类库。

3 数据服务器

数据服务器提供WITSML数据读写接口服务。WITSML服务器以Web Service的方式进行实现。根据WITSML标准的规定，需实现以下公共接口[4]：WMLS_AddToStore、

aseMsg、WMLS_GetCap、WMLS_GetFromStore、WMLS_GetVersion、WM-

LS_UpdateInStore。在实现接口的过程中，涉及到WITSML文件的解析、WITSML与数据对象的转换、数据存储等功能[5]。

数据服务器程序用.Net平台开发。以SQL Server作底层数据库。主要设计层次为：公共接口层、业务逻辑层和数据访问层。公共接口层主要负责WITSML标准接口的实现和公开；业务逻辑层主要负责基本数据结构及逻辑的实现；数据访问层主要负责底层数据的读写。

数据存储的功能为实现WITSML的标准接口，主要为WITSML对象的表结构设计。表结构设计如图3所示。其中：井表（Well）：用于存储井相关数据。井筒表（WellBore）：用于存储井筒相关数据。测井表（WellLog）：用于存储测井相关数据。测井曲线表（WellLogCurve）：用于存储测井曲线相关数据。公共数据表（CommonData）：用于存储公共数据相关数据。

4 数据浏览服务

数据浏览服务将WITSML格式的数据绑定到网页中进行曲线、仪表等多种形式的展示，并为用户提供多种显示方案。同时提供用户浏览权限管理。

浏览服务程序是按照Browser/Server客户端设计模式，使用ASP开发。为了达到理想效果，曲线和仪表样式都通过第三方控件来实现。测井曲线等复杂控件则是以SVG（Scalable Vector Graphics）[6]格式绘制，需要8.0及以上版本IE浏览器支持。数据模板是用XML文件灵活配置。数据显示区域页面图4所示。

图4 数据显示页面

用户权限控制由用户信息数据库支持。用户信息库与随钻作业数据库是隔离的。这样既保证了作业数据的安全性，也达到低耦合的设计原则。用户管理、权限分配、数据显示模板分配页面只有管理员用户才能看到。

5 总结

这种随钻作业数据远程传输系统，利用分布式系统设计模式，实现了随钻作业数据从专用模式，转化为标准格式数据，并实现了实时远程传输。进而实现了WITSML格式的随钻作业数据的远程浏览，为实时地质导向决策等服务奠定了基础。

系统在实现完成后，已随Drilog随钻测井系统在渤海油田累计完成了29井次的海上油田生产作业任务。系统的稳定性与数据实时性都得到了验证。

【参考文献】

[1]M.A Kirkman， SPE，BP； M.E Symmonds， SPE， Schlumberger等，Wellsite Information Transfer Standard Mark-up Language， WITSML， an Update（SPE 84066）.

[2]王智明，尚捷，菅志军，等.SPOTE 随钻测井系统的试验研究[J].承德石油高等专科学校学报，2012，14（3）：25-30.

[3]D Box. Simple Objext Access Protocol（SOAP） I.1.World Wide Web Consortium （W3C）[EB/OL].http：//www.w3.org/TR/SOAP 2000.

[4]Web Services 安全规范[EB/OL]. http：//www.ibm.com/developerworks/library/ws-secure/ 2002.

[5]Energistics. WITSML Standards[EB/OL].http：//www.energistics.org/witsml-standard 2011.

[6]陳传波，吴方文.基于SVG的图元对象描述模型的研究[J].华中科技大学学报（自然科学版），2002，10（30）.

[责任编辑：朱丽娜]